Файл: 6. 3 Генетический полиморфизм полиморфизм единичного нуклеотида (snp).docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 56
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Кафедра «Биология и биохимия»
Реферат
Тема: 6.3 Генетический полиморфизм - полиморфизм единичного нуклеотида (SNP)
Выполнила: Атамуратова Н.А
Группа: В-СТОА-07-22
Принял: Жолдасов К.Т
Шымкент 2023
План
1.Введение
2.Основная часть
-
Полиморфизм -
Генетический полиморфизмом -
Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов -
Аллель-специфичная амплификация с детекцией результатов электрофорезом -
Однонуклеотидный полиморфизм
3. Заключение
4. Использованная литература
Введение
Генетический полиморфизм лежит в основе патофизиологии заболеваний и может влиять на эффективность терапии. Последние исследования GWAS привлекли внимание многих пациентов к большой полиморфизму генов локуса 1p13 в процессах атерогенеза. Результаты исследования полиморфизма генов 1 хромосомы, значительно влияющие на плазменные уровни холестерина; Эти обнаруженные в пределах распространения и характерные гены включают CELSR2/PSRC1/SORT1 (rs646776 и rs599838).
Один из регуляторов, регулирующих особенности воздействия лекарственных препаратов, дает индивидуальный ответ на терапию, является фармакокинетической неоднородностью популяции. Частота встречаемости различных аллелей генов, характеризующихся структурным разнообразием полиморфизма, существенно варьирует в популяциях, неоднородность субпопуляции людей, основывается на объяснении позиций генотипирования различную степень эффективности статинов. Особый интерес вызывает обнаружение редких видов полиморфизма генов и эффективности лечения статинами. По наблюдениям, эффективность и переносимость статинов могут быть заражены генетическими факторами популяционной когорты. Имеются работы, посвященные высокой частоте встречаемости полиморфизма генов среди населения европейского, азиатского, африканского происхождения.
Полиморфизм
Полиморфизм в языках программирования и теории типов — способность функции обрабатывать данные разных типов.
Существует несколько разновидностей полиморфизма. Две принципиально различных из них были описаны
Кристофером Стрэчи в 1967 году: это параметрический полиморфизм[⇨] и ad-hoc-полиморфизм[⇨], прочие формы являются их подвидами или сочетаниями. Параметрический полиморфизм является истинным, т.к. подразумевает исполнение одного и того же кода для всех допустимых типов аргументов, а ad-hoc-полиморфизм — мнимым, т.к. представляет собой обеспечение косметической однородности потенциально разного исполнимого кода для каждого конкретного типа аргумента. При этом существуют ситуации, где необходимо использование именно ad-hoc-полиморфизма, а не параметрического. Теория квалифицированных типов объединяет все виды полиморфизма в единую модель.
Широко распространено определение полиморфизма, приписываемое Бьёрну Страуструпу: «один интерфейс (как перечень объявлений) — много реализаций (определений, связываемых с этими объявлениями)», но под это определение подпадает лишь ad-hoc-полиморфизм (мнимый полиморфизм).
Впервые классификацию разновидностей полиморфизма осуществил Кристофер Стрэчи[en][⇨].
Если параметру функции сопоставлен ровно один тип, то такая функция называется мономорфной. Многие языки программирования предоставляют синтаксический механизм для назначения нескольким мономорфным функциям единого имени (идентификатора). В этом случае, в исходном коде становится возможным осуществлять вызов функции с фактическими параметрами разных типов, но в скомпилированном коде фактически происходит вызов различных функций (см. перегрузка процедур и функций). Стрэчи[en] назвал такую возможность «ad-hoc-полиморфизмом».
Если параметру функции сопоставлено более одного типа, то такая функция называется полиморфной. Разумеется, с каждым фактическим значением может быть связан лишь один тип, но полиморфная функция рассматривает параметры на основе внешних свойств, а не их собственной организации и содержания. Стрэчи назвал такую возможность «параметрическим полиморфизмом».
В дальнейшем классификацию уточнил Лука Карделли[en], выделив четыре разновидности полиморфизма:
-
универсальный-
параметрический -
включения (или подтипов[en])[⇨]
-
-
ad-hoc-
перегрузка -
приведение типов
-
В некоторых работах параметрический, ad-hoc- и полиморфизм подтипов выделяются как три самостоятельных класса полиморфизма.
Двойственность смысла термина «ad hoc» (с одной стороны — «спонтанный, непродуманный, сделанный по случаю», с другой — «специальный, устроенный конкретно для данной цели или данного случая») долгие годы была заслуженной. Стрэчи выбрал этот термин, руководствуясь первым значением, подчёркивая, что при ad-hoc-полиморфизме нет единого систематичного способа вывести тип результата из типа аргументов, и хотя возможно построение определённого набора правил для сужения спектра его поиска, но эти правила по своей природе являются спонтанными как по содержанию, так и по контексту применения.
Действительно, ad-hoc-полиморфизм не является истинным полиморфизмом. Перегрузка функций даёт не «значение, имеющее множество типов», а «символ, имеющий множество типов», но значения, идентифицируемые этим символом, имеют разные (потенциально несовместимые) типы. Аналогично, приведение типов не является истинным полиморфизмом: кажется, будто оператор принимает значения множества типов, но значения должны быть преобразованы к некоторому представлению до того, как он сможет их использовать, так что на самом деле оператор работает лишь над одним типом (то есть имеет один тип). Более того, тип возвращаемого значения здесь не зависит от типа входного параметра, как в случае параметрического полиморфизма.
Тем не менее, определение специальных реализаций функций для разных типов в некоторых случаях является необходимостью, а не случайностью. Классическими примерами служат реализация арифметических операций (физически различная для целых и чисел с плавающей запятой) и равенства типов, которые на протяжении десятилетий не имели общепринятой универсальной формализации. Решением стали классы типов[⇨], представляющие собой механизм явного дискретного перечисления допустимых значений переменных типа для статической диспетчеризации в слое типов. Они сводят воедино две разновидности полиморфизма, разделённые Стрэчи, «делая ad-hoc-полиморфизм менее ad hoc» (игра на двойственности смысла). Дальнейшее обобщение классов типов привело к построению теории
квалифицированных типов, единообразно формализующей самые экзотичные системы типов, включая расширяемые записи[⇨] и подтипы.
В отличие от перегрузки и приведения типов, полиморфизм подтипов[en][⇨] является истинным полиморфизмом: объектами подтипа можно манипулировать единообразно, как если бы они принадлежали к своим супертипам (но сказанное не верно для языков, реализующих «полиморфизм при наследовании» посредством приведения типов и перегрузки функций, как в случае C++). Наиболее чистым является параметрический полиморфизм[⇨]: один и тот же объект или функция может единообразно использоваться в разных контекстах типизации без изменений, приведений типов или любых других проверок времени исполнения или преобразований. Однако, для этого требуется некое единообразное представление данных (например, посредством указателей).
Генетический полиморфизмом
Под генетическим полиморфизмом понимается состояние длительного разнообразия генотипов, когда частота даже наиболее редко встречающихся генотипов в популяциях превышают 1%. Генетический полиморфизм поддерживается за счет мутаций и рекомбинаций генетического материала. Как показывают многочисленные исследования, генетический полиморфизм широко распространен. Так, по теоретическим расчетам в потомстве от скрещивания двух особей, различающихся лишь по десяти локусам, каждый из которых представлен 4 возможными аллелями, окажется около 10 млрд. особей с различными генотипами.
Полиморфными принято называть гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями – аллелями, что обусловливает разнообразие признаков внутри вида. Различия между аллелями одного и того же гена, как правило, заключаются в незначительных вариациях его "генетического" кода. Большинство известных полиморфизмов выражаются либо в заменах одного нуклеотида, либо в изменении числа повторяющихся фрагментов ДНК. Полиморфизмы нуклеотидных последовательностей обнаружены во всех структурных элементах генома: экзонах, интронах, регуляторных участках и т. д. Тем не менее, вариации, затрагивающие кодирующие фрагменты генов и отражающиеся на аминокислотной последовательности их продуктов, встречаются относительно редко и не имеют отношения к анализируемой конкретной проблеме, для которой в первую очередь важны возможные последствия полиморфизма интронов и 5'-концевых некодирующих последовательностей. Анализ данного феномена в существенной степени зависит от того, насколько вариабельны собственные функции белка, кодируемого различными аллелями, что справедливо и в отношении ферментов образования и метаболизма стероидных гормонов.
Бурному развитию исследования генет. полиморфизма (с 2005 г. постгеномная эра) способствовало определение полной нуклеотидной последовательности генома человека. К настоящему моменту в открытых базах данных есть информация о нескольких миллионах SNP в геноме человека, лишь небольшая часть из которых (примерно 1%) расположены в транскрибируемых регионах и могут оказывать влияние на структуру и функцию продукта, кодируемого данным геном.
Точечные нуклеотидные полиморфизмы (SNP-Single Nucleotide Polimorphisms), а также другие мутации ДНК (делеции, инсерции) могут быть ассоциированы с развитием мультифакториальных заболеваний, таких как сахарный диабет 1 и 2 типов, сердечно-сосудистые, бронхо-легочные, онкологические и другие заболевания. Зная о наличии определенного перечня полиморфизмов у пациента, можно предупредить развитие заболевания или скорректировать лечение уже проявившейся патологии.
Генотипирование позволяет повысить безопасность лечения, подобрать дозу препарата и избежать нежелательных побочных эффектов.
Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов
Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ, Restriction fragment length polymorphism, RFLP) — это способ исследования геномной ДНК, путем разрезания ДНК с помощью эндонуклеаз рестрикции и дальнейшего анализа размеров образующихся фрагментов (рестриктов) путем гель-электрофореза (ДНК электрофореза).
Метод заключается в подборе рестриктазы (фермент, расщепляющий ДНК вблизи строго характерной для него последовательности нуклеотидов), которая узнавала бы последовательность с одним аллелем и не узнавала бы с другим. Две молекулы ДНК будут разрезаны на фрагменты одинаковой длины, если молекулы идентичны. Но если в одной молекуле есть сайт рестрикции, а в другой нет, то фрагменты будут различной длины. Если в одной молекуле будет больше пар оснований до сайта рестрикции, чем в другой, то фрагменты также будут различными и т. д.
На практике это означает, что, разрезая эндонуклеазами рестрикции часть генома двух индивидуумов одного вида, можно получить фрагменты различной длины, в зависимости от строения проверяемой части генома индивидуума. Это также значит, что при сравнении гомологичных районов обеих хромосом пары можно получить фрагменты различной длины. Такая картина наблюдается, если в хромосоме есть делеция, или где-нибудь между сайтами рестрикции существует инсерция — мутация, убирающая сам сайт рестрикции, а также если аллели генов различны между сайтами рестрикции.